日本產業技術綜合研究（jiū）所（產綜（zōng）研）開發出了可集成於半（bàn）導體（tǐ）芯片的微型熱電式氫氣傳感器。檢測範圍（空氣中氫（qīng）氣的濃度）達到了0.5ppm～5％之間。用於氫氣站等設施的泄露檢測。今後將向有關機構提供傳感器樣品，力爭將其應用於氫（qīng）氣設（shè）施中。 該傳感器在熱電轉換式MEMS元件上形成了以陶（táo）瓷支撐材料的鉑觸媒圖案。與過去的傳感器相比，更能發揮鉑觸媒的性能，因而具有良好的靈敏度和耐用性。 因為空氣中氫的濃度一旦達4％，就會爆炸，因此氫氣泄露檢測技術需要氫氣傳感器能夠在ppm級到4％這一最低爆炸極限（xiàn）濃度範圍之間進行高精度檢測。但是，以前的接（jiē）觸燃燒式（shì）和半導體式氫氣傳感器很難在ppm到（dào）百分之幾的大範圍內進行檢測。 例如，接觸（chù）燃燒式氣體傳感器依靠檢測信號傳感器的電阻變化進行檢測，因此對高濃度區的檢測比較有效，但在低濃度區由於（yú）靈敏度低，實際上根本無法檢測。具體來說，燃燒發熱（rè）導致溫度變化0.01℃時，電阻變化僅為0.004％，實際上無法檢測，因此（cǐ）不能當作（zuò）傳感器使用。 新（xīn）開發的熱電式氫氣傳（chuán）感器由熱電轉換膜及其表（biǎo）麵上部分形成的鉑（bó）觸媒膜組成，氫與觸媒的發熱反應引起的局部溫差，利用熱電轉換膜轉（zhuǎn）換為電壓（yā）信號。因而，隻要使用高性（xìng）能的熱電材料就可得到足以完成檢測任務的信號。 新開（kāi）發的傳感器采用的是催化反應和熱電轉換功能相結合的工作（zuò）原（yuán）理，將元件本身產生的（de）電壓轉換成信號，不僅提高了可（kě）檢測（cè）濃度範圍，還不易受到外界溫度的（de）影響。采用這種工作原理的氫氣傳感器在NEDO（新能源產業技術綜合開發機構）開展的產業技術研究扶持項目--“采用（yòng）熱電氧化物的新型（xíng）氫（qīng）氣傳感（gǎn）器的開（kāi）發”中已經開發成功，但要想開發出低成本（běn）、高（gāo）靈敏度（dù）的傳感器，還需要為傳感器元件開發小型化與集成技術，以（yǐ）及微加熱器技術。 此次（cì）開發主要解決（jué）了（le）在半導體晶圓上形成熱電薄膜、觸媒膜（mó）、電極（jí）、配線及加熱器的傳感器元件製造技術（shù）。同時，還提高了傳感器的耐用性，降低了生產成本。作為熱電轉（zhuǎn）換元件的關（guān）鍵技術，確立了利用濺射蒸（zhēng）鍍（dù）法形成SiGe膜之後進行熱處理的薄膜成形技術。因為SiGe熱電（diàn）轉（zhuǎn）換材料的熱電特性高，非常適宜（yí）采用半導體工藝。為了使觸媒不受大氣中水（shuǐ）蒸汽的影響而穩定地發揮作用，溫度要維持在100℃。作為（wéi）維（wéi）持觸媒溫度的加熱器集成技（jì）術，采用MEMS技?研製出隔熱性很高的微加熱（rè）器。將熱電（diàn）圖、微加熱器、觸媒3個組成（chéng）要素集成到了尺寸約為1×2mm2的薄膜上，製成（chéng）了（le）尺寸為4×4mm2的傳感器芯片。 在以陶瓷為支撐材料的鉑觸媒耐用性試驗中，將新開發（fā）的微型（xíng）熱電式氫氣傳感器放置在相對溫（wēn）度約為（wéi）65％的室（shì）溫環境中，持續工（gōng）作了3個月，在此期（qī）間對它對（duì）100ppm，1000ppm和1％氫氣濃度的反應特性進行了測試。結果證實，性能十分穩定。此次采用普通（tōng）半導體工藝，就將微型（xíng）傳感器（qì）集成到了矽底板上，因此該公司（sī）認為，將來（lái）還可集成處理（lǐ）傳感器信號的電（diàn）子線路，因此便於小型化，以及通過量產（chǎn）降低生產成本（běn），實用（yòng）潛力很大。